創(chuàng)新提升精益求精

----中冶寶鋼技術打造燒結煙氣凈化技術樣板工程紀實

陳萃嬪　梁　龍　王　超/文     發(fā)布日期：2017-06-21


隨著中國社會經濟的不斷發(fā)展，環(huán)境問題也正變得越來越復雜。目前，我國的環(huán)境問題主要表現(xiàn)在：污染物排放量相當大，遠遠高于環(huán)境自凈能力，工業(yè)污染治理任務相當繁重。國家實施“一帶一路”建設戰(zhàn)略方針，鋼鐵行業(yè)包括大量物料的輸送、轉化和加工過程中，會產生大量粉塵，其中燒結煙氣中主要污染物有固態(tài)粉塵、二氧化硫、氮氧化物等，如果不加處理直接排放到大氣中，會帶來嚴重的環(huán)境污染事故。

環(huán)境保護與經濟發(fā)展這兩大課題，是時代發(fā)展的主旋律，二者是相輔相成、緊密聯(lián)系、缺一不可的統(tǒng)一體。隨著新環(huán)保法的實施，企業(yè)環(huán)保工作所面臨的形勢也越來越嚴峻。燒結脫硫是寶鋼重點環(huán)保作業(yè)項目，同時也是中冶寶鋼技術服務有限公司協(xié)力生產分公司十大核心技術產業(yè)之一，具有良好的發(fā)展前景。為滿足新的環(huán)保要求，寶鋼三期、四期燒結同時建設了兩座大型煙氣凈化裝置，其使用的是國內外先進的活性炭煙氣凈化技術和噴氨脫銷凈化技術，改造項目投資金額巨大。2016年年底，兩座煙氣凈化裝置隨主線燒結設備一起投運，新的燒結凈化系統(tǒng)使燒結脫硫環(huán)保技術水平邁上了新臺階。

中冶寶鋼技術協(xié)力分公司承接的寶鋼燒結脫硫環(huán)保項目已經成為國內外同類項目中的樣板工程，中石化等國內知名企業(yè)，韓國等國際友人慕名參觀學習。

一、創(chuàng)新提升，掌握核心技術

新環(huán)保法規(guī)定二氧化硫排放指標由原來的每立方米600毫克降為每立方米200毫克，粉塵排放濃度由原來的每立方80毫克降為每立方50毫克，氮氧化物排放濃度從每立方500毫克降為每立方300毫克，二噁英濃度也有新的標準。但國內較成熟的燒結煙氣脫硫技術多數(shù)只具備脫硫功能，新環(huán)保法實施后不但要求脫硫的同時，還需要具有脫硝、脫二噁英和重金屬的功效，這進一步增加了脫硫裝置的技術難度，也使得企業(yè)在選擇脫硫方法上頗費躑躅。

中冶寶鋼技術協(xié)力分公司承擔寶鋼燒結脫硫生產煙氣凈化的生產操作和設備運維業(yè)務。協(xié)力分公司在脫硫區(qū)域先后完成大型技術改進十余項，其中除霧器片更換結構、外置吸收塔PH計、安裝冷卻器沖洗裝置使得濕法脫硫系統(tǒng)徹底消除了泥漿雨現(xiàn)象，并降低出口粉塵濃度達到了國家控制標準。

在干法脫硫區(qū)域完成了物料循環(huán)管改造及插板閥改型等設備改進，使得干法循環(huán)流化床脫硫技術中稱為難題的結塊堵塞現(xiàn)象基本不再出現(xiàn)，加強了脫硫率的控制能力，保證了出口煙氣中二氧化硫的濃度能夠達到每立方100毫克以下的寶鋼內控目標。

隨著新的更高效更經濟的脫硫、脫銷、脫二噁英一體化技術的出現(xiàn)，活性炭脫硫技術應運而生。目前采用的脫硫技術主要有濕法、干法、半干法。其中濕法主要有石灰石-石膏法、硫銨法、氧化鎂法、雙堿法、離子液法。干法主要有LJS 循環(huán)流化床法、ENS 法、密相干塔法、GSCA 雙循環(huán)循環(huán)流化床法、MEROS 煙道噴射法、活性炭吸附法、NID 煙道循環(huán)法。

一般小型燒結機、小型鋼鐵企業(yè)多采用石灰石-石膏法、氧化鎂法，大型燒結機、大型鋼鐵企業(yè)多采用干法。其中，寶鋼股份區(qū)域、不銹鋼區(qū)域以及寶鋼湛江所使用的均是濕法石灰石-石膏法、半干法循環(huán)流化床法以及在建的活性炭煙氣凈化，在國內燒結脫硫應用領域屬于領先地位。

二、與時俱進，實施工藝改進

中冶寶鋼技術協(xié)力分公司早在2008年就開始承擔寶鋼二、三期濕法脫硫系統(tǒng)生產維護工作，是一家具有環(huán)保脫硫資質的專業(yè)化環(huán)保生產與設備運營維護單位。協(xié)力分公司一直堅持走專業(yè)化線路，專業(yè)從事脫硫系統(tǒng)運營服務至今已8年多，擁有雄厚的技術力量，所接觸的都是國內較為領先的煙氣脫硫技術，其中包括半干法循環(huán)流化床法、濕法石灰石-石膏脫硫工藝。2016年承接了寶鋼活性炭煙氣凈化工藝及SCR脫硝工藝項目。在煙氣凈化領域活性炭脫硫脫硝工藝中，噴氨系統(tǒng)是脫硝工藝的主要環(huán)節(jié)，也是安全管控難度系數(shù)最大的點。自活性炭系統(tǒng)投產運行至今，協(xié)力分公司煙氣凈化區(qū)域通過不斷鉆研和探索，摸索出一套有效、可操作、可實施的噴氨工藝先進方法。

活性炭脫硫脫硝系統(tǒng)原設計為一級、兩級吸附塔均噴氨，根據(jù)系統(tǒng)運行參數(shù)分析，一級、兩級噴氨增大了氨氣的能耗，同時煙囪氨逃逸率無法保證，后期改進為二級吸附塔噴氨。通過數(shù)據(jù)分析脫硝率顯著提高，減少了氨氣用量，此項工藝改進贏得了寶鋼股份和中冶長天設計院的認可。研究表明，當解析后的活性炭進入一級吸附塔再進入兩級吸附塔，一級吸附塔活性炭吸附能力較強，煙氣中大部分SO2被吸附，當在一級吸附塔內噴氨時，吸附在活性炭表面的SO2與NH3發(fā)生反應，當煙氣溫度略低于硫酸氫氨初始形成溫度時硫酸氫氨開始形成。液態(tài)的硫酸氫氨是一種粘性很強的物質，能夠將煙氣中的飛灰吸附粘附在活性炭表面使得活性炭結塊、煙氣和活性炭反應接觸面積減小，吸附能力減弱，煙氣中的NOx不能和噴入的NH3完全反應、活性炭質量強度受損，導致活性炭日消耗量大、脫硝效率低。

富硫氣體增設旁路，原設計解析塔析出的富硫氣體至制酸系統(tǒng)，當制酸系統(tǒng)故障時富硫氣體排至凈煙氣。投產初期制酸系統(tǒng)發(fā)生故障停機時，富硫氣體切至凈煙道多次造成煙囪出口SO2含量超標，協(xié)力分公司煙氣凈化作業(yè)區(qū)向業(yè)主和設計院提出增設富硫氣體旁路的建議被采納。當制酸故障停機時，將富硫氣體引入二級增壓風機入口，吸附塔內的活性炭將富硫氣體再次吸附，將少SO2含量。此項改進，不會造成SO2超標，同時為制酸系統(tǒng)爭取了檢修時間。

燒結脫硫達到了與寶鋼主線生產相同級別的重視，脫硫設備管理由狀態(tài)管理轉變?yōu)橹芷诠芾?，不再發(fā)生由于備件資材不能及時批復送達而影響脫硫系統(tǒng)運行造成停機的情況。自協(xié)力分公司承包寶鋼燒結脫硫項目以來，嚴格按照國家相關排放標準開展運營維護工作，每年均通過國家、上海市環(huán)保部門的核查驗收，在脫硫生產技術、操作、點檢經驗提升的同時脫硫同步運轉率、脫硫率也逐年提高。

三、修煉內功，提升操作技能

寶鋼燒結脫硫技術以其脫硫工藝多樣化，煙氣處理量大，機組規(guī)模大的優(yōu)勢獲得國內外眾多鋼廠的認可，成為燒結脫硫高效運維技術行業(yè)的龍頭。煙氣凈化區(qū)域定期開展現(xiàn)場應急預案演練，不斷提高員工自我保護意識和突發(fā)事件處置能力，每月組織學習崗位規(guī)程及崗位規(guī)程找茬，梳理設備操作存在風險點，不斷的加強班組對新工藝的熟悉，確保每個班組每個員工都有較高的技能操作水平，為設備運行打下堅定基礎。

中冶寶鋼技術協(xié)力分公司不斷苦練內功，提升自身技術能力。先后派班組骨干人員赴湛江鋼鐵、太原鋼鐵、寶鋼化工、寶鋼電廠學習活性炭新工藝，熟悉中控設備操作要領、了解設備巡檢注意事項。投產前作業(yè)區(qū)將外出學習人員合理分配于四個班組，并形成“師徒帶教”模式建立班組學習體系，現(xiàn)場帶教師傅主要負責班組人員學習工藝，熟悉設備、了解設備功能以及現(xiàn)場巡檢注意事項。

新型燒結脫硫工藝及運行維護技術研究成果在寶鋼煉鐵廠、寶鋼湛江煉鐵廠、不銹鋼廠成功應用后，將這些成功的運行維護技術納入標準化管理，對《崗位規(guī)程》和《技術規(guī)程》進行了修訂，并按照修訂后的操作規(guī)程進行作業(yè)，逐步形成了成套燒結煙氣脫硫運行維護技術，并將技術輸出梅山鋼鐵廠。該項技術成果擁有4項國家專利。

四、精益求精，優(yōu)化現(xiàn)場管理

中冶寶鋼技術協(xié)力分公司制定TPM責任制度“誰的區(qū)域，誰管理；誰的問題，誰整改”?，F(xiàn)場清潔工具設立定置化擺放點，備件倉庫零件分區(qū)域管理，分類別擺放，確保整齊有序。各班班長加強管理，落實責任，強化嚴管，確保現(xiàn)場管理質量。公司針對燒結脫硫制定了符合特點的管理方法，組織安全生產、技術質量、設備等多方面管理人員共同建立脫硫運營團隊，建立環(huán)境保護責任制度，明確各責任人的職責。以班組作業(yè)區(qū)為單位，完成基礎管理推進，實時監(jiān)測燒結煙氣排放指標和環(huán)保設備運行情況，分析日常異常數(shù)據(jù)、參與技術開發(fā)項目研發(fā)和技術現(xiàn)場指導，參與各種技術、設備交流會議，開展對新工藝新技術的指導和培訓工作。

在燒結煙氣凈化作業(yè)區(qū)，開展金牛作業(yè)區(qū)創(chuàng)建活動?，F(xiàn)場各類展示看板設置規(guī)范，資材備件的定置點整齊有序，警示標志清晰醒目，員工休息室、辦公室、培訓室、更衣室環(huán)境整潔，實現(xiàn)了“安全本質化”、“管理規(guī)范化”、“環(huán)境整潔化”、“行為標準化”的總體目標。通過創(chuàng)金牛作業(yè)區(qū)工作的深入推進，作業(yè)區(qū)管理基礎得到了進一步夯實。

精誠所至，金石為開，中冶寶鋼技術協(xié)力分公司將繼續(xù)本著“業(yè)主無小事”的原則，加快創(chuàng)新驅動、持續(xù)改進提升，以創(chuàng)燒結氧氣凈化技術樣板工程為契機，為打造一流的全流程、全系統(tǒng)冶金運行服務商而不懈努力。　(作者單位：中冶寶鋼技術)